Ejercicio 1
Un método de satisfacer la
demanda adicional de potencia en los periodos pico es bombear algo de agua de
un gran cuerpo de agua (como un lago) a un depósito de agua a mayor elevación
en los tiempos de baja demanda y generar electricidad en los tiempos de alta
demanda dejando que esta agua baje y haga girar una turbina (es decir,
convertir la energía eléctrica en energía potencial y luego nuevamente a energía
eléctrica). Para una capacidad de almacenamiento de energía de 5 _ 106 kWh,
determine la cantidad mínima de agua que se necesita almacenar a una elevación
promedio (relativa al nivel del suelo) de 75 m
Ejercicio 2
¿Qué porción de la energía térmica de 100 kJ a 800 K se
puede convertir a trabajo útil? Suponga que el entorno está a 25 °C.
T1=25 + 273 =298k
T2= 800K
Q = 100KJ
Ejercicio 3
Considere un depósito de energía térmica a 1 500 K que
puede suministrar calor a razón de 150 000 kJ/h. Determine la exergía de esta
energía suministrada, suponiendo una temperatura ambiente de 25 °C.
T1=25 + 273 =298k
T2= 1500K
Q = 150000KJ
Ejercicio 4
Una máquina térmica recibe calor de una fuente a 1 200 K
a una tasa de 500 kJ/s y rechaza calor de desecho a un medio a 300 K (Fig.
8-11). La salida de potencia de la máquina térmica es 180 kW. Determine la
potencia reversible y la tasa de irreversibilidad para este proceso.
Ejercicio 5
Un bloque de hierro de 500 kg, el cual se muestra en la
figura 8-12, está inicialmente a 200 °C y se deja enfriar a 27 °C transfiriendo
calor hacia el aire de los alrededores que se halla a 27 °C. Determine el
trabajo reversible y la irreversibilidad para este proceso.
Nota el calor especifico 0,45 KJ/KgK considere que el
sistema es cerrado y que la energía cinética y potencial son despreciables o
insignificantes. El proceso no involucra interacción de trabajo
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